Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 49 - Bài 29: Quá trình đẳng nhiệt –định luật Bôi-Lơ – Ma-ri-ốt

Ngày Soạn: 09/02/07 Tiết: 49 Bài 29: QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT –ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ – MA-RI-ỐT I. Mục tiêu. a. Về kiến thức: Nhận biết được “trạng thái” & “quá trình” Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt. Phát biểu & nêu được hệ thức của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt. Nhận biết được dạng đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (p, V). b. Về kĩ năng: Vận dụng được phương pháp xử lý số liệu thu được bằng thực nghiệm và việc xác định mối liên hệ (p, V) trong quá trình đẳng nhiệt. Vận dụng được định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt để giải các bài tập. c. Thái độ: II. Chuẩn bị. GV: Bộ TN khảo sát định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt. III. Tiến trình giảng dạy. 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ (3’). Định nghĩa khí lý tưởng? Nêu các tính chất của chuyển động phân tử? 3. Bài mới. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung - ĐVĐ: Khi bơm xe đạp, ấn tay vào vòi bơm ta thấy, khi cần bơm càng hạ thấp xuống thì càng khó bơm. Tại sao? - Khi khí bị nén thì áp suất của khí trong bơm tăng hay giảm? Liệu có quan hệ gì giữa áp suất của khí với thể tích của nó khi nhiệt độ của khí không đổi? - Nghiên cứu SGK trả lời các câu hỏi sau: + Thế nào là trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái? + Thế nào là quá trình đẳng nhiệt? - Làm thế nào để biết được mqh giữa thể tích & áp suất khi nhiệt độ không đổi? Phương án thí nghiệm nào cho phép ta kiểm tra đều này? - Nhận xét phương án đưa ra của các nhóm. - Giới thiệu dụng cụ TN & mục đích TN. - Hãy chỉ rõ lượng khí cần nghiên cứu & xác định thể tích ban đầu & áp suất ban đầu? - Tiến trình TN: làm thay đổi thể tích khí à đọc giá trị thể tích & áp suất tương ứng ghi vào bảng: L. 1 L. 2 L. 3 V (cm3) p (at) Từ đó rút ra kết luận về mqh giữa áp suất và thể tích khí? - Mqh này có thể diễn đạt bằng biểu thức nào? - Đó chính là biểu thức do 2 nhà bác học Boi-lơ và Mari-ốt tìm ra và là biểu thức của định luật mang tên 2 ông. - Đinh luật phát biểu như sau: trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích. - Để thấy được một cách trực quan mqh giữa V và p ta hãy biểu diễn chúng bằng đồ thị. - Hãy cho biết dạng của đồ thị - Mối quan hệ có thể viết dưới dạng - Nếu chọn hệ trục tọa độ gồm trục tung biểu diễn áp suất, trục hoành biểu diễn thể tích. Từ bảng kết quả TN các nhóm hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của p vào thể tích V. Hoạt động 1: Nghiên cứu mqh giữa áp suất và thể tích của lượng khí xác định khi nhiệt độ không thay đổi. - Liên tưởng tới kinh nghiệm đã có trong cuộc sống để trả lời: (vì khí trong bơm bị nén lại) - Dựa vào kiến thức bài trước để đưa ra tiên đoán (khi khí bị nén thì áp suất của nó tăng. Phải chăng khi thể tích khí giảm thì áp suất của nó sẽ tăng). - Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng các thông số trạng thái: p, V và nhiệt độ tuyệt đối - Là quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi gọi là quá trình đẳng nhiệt. - Đề suất phương án TN, thảo luận tính khả thi của phương án. - Chú ý gv giới thiệu dụng cụ - Xác định lượng khí cần nghiên cứu & đọc 2 giá trị thể tích & áp suất ban đầu của khí: (V = 20S cm3; áp suất p = 1at) - Hs đọc giá trị TN à ghi vào bảng - Nêu mqh giữa áp suất và thể tích. Các hs khác nhận xét kết quả (thể tích khí giảm đi bao nhiêu lần thì áp suất của nó tăng bấy nhiêu lần) - Khái quát hóa nhận xét; đưa ra biểu thức: Hoạt động 2: Biểu diễn mqh giữa thể tích & áp suất của lượng khí xác định khi nhiệt độ không thay đổi bằng đồi thị. - Dùng kiến thức toán học để trả lời. (đồ thị là một cung hypebol) - Làm việc theo nhóm p T1 T2 T2> T1 O V Nhận xét: Đồ thị là một đường hypepol, ta gọi là đường đẳng nhiệt. Mỗi điểm trên đồ thị biểu diễn 1 trạng thái của khí. I. Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái II. Quá trình đẳng nhiệt. Quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi gọi là quá trình đẳng nhiệt. III. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt 1. Đặt vấn đề 2. Thí nghiệm 3. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích. III. Đường đẳng nhiệt p T1 T2 T2> T1 O V Nhận xét: Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt. Đường này là đường hypebol Đường đẳng nhiệt ở trên ứng với nhiệt độ cao hơn đường đẳng nhiệt ở dưới. IV. CỦNG CỐ: Qua bài này chúng ta cần nắm được: -Nhận biết được “trạng thái” & “quá trình” -Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt. Phát biểu & nêu được hệ thức của đl Bôi-lơ – Ma-ri-ôt. -Nhận biết được dạng đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (p, V). V. DẶN DÒ. - Yêu cầu hs giải bài tập SGK - Về nhà học bài làm tiếp các bài tập trong SBT, chuẩn bị bài tiếp theo